larutan elektrolit&nonelektrolit eny edited

8/7/2019 larutan elektrolit&nonelektrolit eny edited

http://slidepdf.com/reader/full/larutan-elektrolitnonelektrolit-eny-edited 1/30

LarutanLarutan idealideal dandan non idealnon ideal

PenentuanPenentuan konsentrasikonsentrasi

SifatSifat molar molar parsialparsial

SifatSifat koligatif koligatif larutanlarutan

DiDisstribusitribusizatzat terlarutterlarut

LarutanLarutan gasgas dalamdalam cairancairan

LarutanLarutanpadatpadat dalamdalam cairancairan

LarutanLarutancair cair dalamdalam cairancairan



Faktor yang mempengaruhi kelarutan:

Sifat alamiah zat terlarut danpelarut

Suhu

Tekanan



Konsentrasi

Fraksi berat, fraksi molMolalitas

Molaritas

Normalitas

Tipe larutan

Gas dalam gas

cair dalam gas

padat dalam gas

Gas dalam padat

cair dalam padat

Gas dalam cair

Padat dalam cair

Cair dalam Cair



Propertis termodinamik larutan

i

oaRTGG ln11

!

1G Partial molal free energies of the solution constituents

Partial molal free energy of constituent pada kondisi standar

a aktivitas larutan pada konsentrasi yang diberikan

io

G



LarutanIdeal

³Larutan yang gaya tarik menarik antarmolekul-molekulnya/gaya intermolekulpada molekul-molekul sejenis & pada molekul -molekul yang tidak sejenisadalah sama.´

HM = 0 , HM : Kalor peleburan

Mengikuti Hukum Raoult

Hukum

Raoult

³Tekanan uap pelarut (PA) padapermukaanlarutan, besarnya sama dengan hasil kali

tekanan uap pelarut murni (PA

o

) denganfraksi mol pelarut tersebut dalam larutan.´

P = x Po

P = tekanan parsial

Po = tekanan uap murni

x = fraksi mol





³Volume molar dari zat A dlm larutan yg terdiridari zat A dan zat B, ialah kenaikan kecil yg tidak

terhingga dalam volume sistem dibagi dengan jumlahkecil tidak terhingga dari mol zat tersebut yg ditambahkan,dgn temperatur, tekanan dan jumlah zat lainnya konstan.´



HukumClausius-Clapeyron

K : K d = konstanta kenaikan titik didih.K b = konstanta penurunan titik beku.

T : T d = perubahan titik didih. T b = perubahan titik beku.

H : H v = panas penguapan. H m = panas peleburan.

m = konsentrasi larutan (molal).M1 = BM pelarut.

T = K m = mRTo

2 M1

1000 H



Distribusi zatterlarut

antara dua fase

³Apabila dalam dua cairan yg tdksaling larut hadir komponenketiga dan jika zat ini cukup encerdlm tiap lapisan, ia dptberperilaku sbg Zat terlarut idealdalam keduanya, walaupun sistemitu secara keseluruhan tdk ideal.´

Hukum disribusiNersnt

³Suatu zat terdistibusi antara duafase cair yg tdk saling larut pdtemperatur tertentu, angkabanding keaktifannya dlm keduafase adalah tetap.´

a1a2

Untuk larutan encer & bersifat idealC1

C2

C1 : konsentrasi pd lapisan 1

C2 : konsentrasi pd lapisan 2syarat : zat tersebut memiliki BM yg sama dlm kedua fase.

= K= K



Contoh soal :

Koefisien distribusi H2S antara air dan benzena pada temperaturtertentu ialah :

K = = 0,167

Berapakah volum benzena yang diperlukan untuk mengekstrasi90% dari H2S dalam 1 lt larutan H2S dalam air 0,1 M dengan satukali pengerjaan.

Penyelesaian :

K = = =

[H 2S]H 2O

[H 2S]C 6H 6

[H 2S]H 2O H 2O [n

H 2S] H 2O V C 6H 6

[H 2S] C 6H 6 [n H 2S] C 6H 6 V H2O

n H 2S

V n H 2S

V C 6H 6

V C 6H 6= V H2O[n H 2S] H 2O

[n H 2S] C 6H 6

V = x 1 x 0,167

= 1,5 liter

(0,9)(0,1)0,1-(0,9)(0,1)



Daya larutgas dlmcairan

³Banyaknya gas (zat terlarut) yg dptlarut ke dlm sejumlah cairan (pelarut)pd kondisi (P,T) tertentu utk membentuklarutan jenuh.´

Konsentrasigas

Koefisien daya larut (S)

S = Vg (T,P eks)1 lt larutan

Koefisien absorbsi bunsen E

E = Vg (0oC , 1 atm)1 lt larutan (T,P eks)



³Kelarutan suatu gas turun jikasuhu naik, karena melarutnyasuatu gas merupakan proseseksoterm.´

dln E/dT = H/RT2

H = Panas peleburan

E = koefisien absorbsi bunsen

HukumHenry

³Pada suhu tertentu konsentrasi gas ygterlarut dalam suatu zat cair sebandingdgn tekanan parsial gas tersebut di atascairan.´

P = K x

P : tekanan parsial

K: konstanta Henry

X : fraksi mol



³Sifat proses pelarutan ygendoterm/eksotermdipengaruhioleh temperatur.´

X2=

fraksi mol zat terlarut

HM = kalor peleburan

To = titik lebur zat padat

µ2(padatan) = µ2(larutan)

µo2(padatan) = µo2(cair) + RT lnx2

ln x2 = µo2(padatan) - µo

2(cair) = HM

RT RT

ln x2 = HM . 1/To ± 1/T

R



Contoh soal:

Hitung daya larut naftalena dalam larutan ideal pada 25oC.

Titik lebur, To = 80oC, dan kalor peleburan Hm = 4,61 Kkal/mol.

Penyelesaian :

ln x2 =

x2 = 0,296

4601 1 11,99 353,2 298.2

_



A

A¶

C´

L1

C¶

L2

B´

B¶

B

Air %w Anilin

ToC

³Dua zat cair akan salingmelarutkan dlm semuaperbandingan (larutan

ideal): Jika dua zat cairtersebut mempunyaibanyak persamaan dlmsifat-sifat kimia danfisika, seperti struktur,kepolaran, dsb.´

L1 : Larutan jenuh anilin dlm air.L

2: Larutan jenuh air dlm anilin.

Perbandingan beratdua lapisan :

w L1 CB

w L2 AC=

Contoh: diagram daya larut antara air dananilin pd berbagai suhu



TekananOsmosa

³Tekanan berlebih yang harusditempatkan untuk mencegah adanyadifusi pelarut melalui membran.́

T !CRT T!tekanan osmosa

µ2Pelarutmurni

larutansemipermeabel

h



1. Pada 25oC tekanan uap kloroform CHCl3 = 199,1 mm Hgdan CCl4 = 114,5 mm Hg. Kedua cairan membentuk larutan ideal.Kalau 2 mol CHCl3 dan 3 mol CCl4 dicampur, ditanyakan :

- fraksi masing-masing dalam uap yg setimbang dgn cairannya(larutannya).

- tekanan uap campuran, dlm mm Hg.2. Suatu zat mempunyai BM = 100 gr/gmol, jika W gram zat tersebut

dimasukkan kedalam 50 gram kloroform,titik didih kloroformnaik = 0,010C. Diketahui kalor penguapan kloroform 7305,8 kal/gmol.Berapa W?

3. Larutan sukrosa dalam air pd 30oC mempunyai tekananuap = 0,207 mm Hg. Tekanan uap air pada 30oC = 31,824 mm Hg.berat jenis air murni pd 30oC = 0,99564 gr/ml. Berapa tekanan osmosislarutan?

Problems from text book´Fundamentals of Physical Chemistryµ

Samuel H. Maron Lando and Jerome B. LandoChapter XIII. Solutions of Electrolytes

³Kimia Fisik untuk Universitas´ Tony Bird

Bab 9. Larutan Elektrolit



Pengertian istilah dalamPengertian istilah dalam

larutan elektrolitlarutan elektrolit

ElektrolisisElektrolisis

Bil.transpor dan migrasi ionBil.transpor dan migrasi ion

KonduktansiKonduktansi

TeoriTeori ArrheniusArrhenius

Teori DebyeTeori Debye--HuckelHuckelAktivitas ElektrolitAktivitas Elektrolit

Sifat koligatif larutanSifat koligatif larutan

elektrolitelektrolit



Penghantar Listrik ( konduktor )1. Konduktor elektronik

- aliran listrik dibawa oleh elektron- tahanan jenis ( V ) naik bila temperatur naik

2. Konduktor elektrolitik- aliran listrik dibawa oleh ion-ion- aliran listrik diikuti oleh

reaksi-reaksi kimia- V turun bila temperatur naik



Elektrolisis

³Proses hantaran listrik dalam larutanelektrolit yang disertai dengan reaksi-reaksi kimia.´

Mekanisme elektrolisis

a. Elektron masuk dan meninggalkan larutanmelalui perubahan kimia yg terjadi padaelektrolisa.

b. Elektron mengalir melalui larutan denganperpindahan ion-ion.



HukumFaraday I

³Massa zat yang terjadi akibat reaksikimia pada elektroda berbanding lurusdengan jumlah listrik yang lewat larutanselama elektrolisa.́

E=

berat ekivalen (grek).F = bilangan Faraday = 96500 Coulombi = arus (Ampere)t = waktu (detik)BA = berat atomn = jumlah muatan[ ! massa (g)

[ i t EF!

[ = BA i tn F

HukumFaraday

II

[1 : [ : «. = E1 : E2 : «

³Massa berbagai zat yang terjadiselama elektrolisa berbanding lurusdengan berat ekivalennya.´



BilanganTranspor

³Jumlah arus yang diangkut oleh ionpositif atau ion negatif dalam larutan,yang disimbolkan dengan t + untuk

kation dan t - untuk anion.´

I + =

I

=I + +

I -

n+z + = n-z -

t + = =

u+n+z +ed

I +

I

u+u+ + u-

t + + t - = I

u+ : kec.perpindahanrata-rata kation.z + : muatan kation.n+ : jumlah kation.



Contoh soal:Larutan yang mengandung 3,654 gr KCl per 100 gr larutan,dielektrolisa dengan menggunakan katoda yang terdiri dari Agyang dilapisi dengan AgCl. Setelah dialiri arus listrik, terjadiendapan Ag sebanyak 1,9768 gr dan dari analisa larutan,

diperoleh bahwa dalam 122,93 gr larutan trdapat 5,134 gr KCl.Hitung bilangan transport K+ dan Cl-!

Jawab:

Katoda AgCl + e Ag+ + Cl-

Endapan Ag+ = 1,9768 grgrek Ag+ = = = 107,88 gr

Jumlah grek endapan Ag+ = = 0,01833 gr

grek Ag+ = grek Cl- masuk ke dalam larutan katoda.Setelah elektrolisa, larutan katoda berisi:

KCl = 5,316 gr ; H2O = 122,93 ± 5,136 = 117,79 grjumlah grek KCl dlm larutan katoda

BA 107,88n 1

1,9768107,88

5,136

74,59= = 0,0689 grek



1 grek KCl = 74,59 grJumlah grek KCl (Cl-) dalam larutan katodaJumlah grek Cl- sebelum penambahan Jumlah grek Cl- dari AgCl

= 0.0689 ± 0,01832

= 0,05056 grekKonsentrasi KCl awal: KCl = 3,654 grH20 = 100 ± 3,654 = 96,35 gr

Jumlah grek Cl- = = 0,049 grek

Jumlah grek Cl- dalam 117,79 gr H20 seharusnya117,7996,35

Perubahan konsentrasi (grek) pada larutan katoda= 0,05491 ± 0,05056 = 0,00935 grek

maka bilangan transpor anion Cl- :

0,009350,01832

dan bilangan transpor kation K+ :

t +

=1,0-0,510=0,49

3,65474,59

= x 0,049 = 0,0591 grek

t _= =0,510



Menghitung bil.transpordgn cara batas gerak

t + = + a F C

Q+: perubahan batas larutanA : Ntabung / luasC :konsentrasi larutan (grek/cc)

Daya Hantar

Elektrolit

³Besarnya tahanan konduktor elektrolitdapat ditentukan dgn hukum ohm.harganya kebalikan dgn harga tahanan

konduktor elektrolit.

R = Vl A

R : tahananV: tahanan jenisl : panjangA : luas



KonduktansiEkivalen (%)

³Daya hantar larutan elektrolit sebanyak1 grek di antara 2 elektroda yg berjarak1 cm.´

Rumus Kohlrausch(Elektrolit Kuat)

%= %o ± b C½

C : konsentrasiB : tetapan% : konduktansi ekivalen%o : konduktansi pada pengenceran ~

KonduktansiEkivalen

(Elektrolit Lemah)

³Konduktansi ekivalen elektrolitialah jumlah konduktansi ekivalenion-ionnya(tdk menggunakanrumus Kohlrausch).´



Teori IonisasiArrhenius

³Larutan elektrolit dalamair terurai menjadi partikel ygbermuatan listrik yg disebution.´

% = Jumlah mol zat yg terion

Jumlah mol zat mula-mula

E = %

%o



Muatanion (µ)

³Besarnya pengaruh konsentrasi iondan valensi ion tehadap gaya tarikantar ion dalam larutan.́

Koefisienaktivitas

Log f i = -A

A,B = tetapan Debye-Huckel

µ = kekuatan ionzi = muatan ionai = diameter ionF i = kefisien aktivitas ion

zi2 µ½

1 + Bai µ½



Aktivitas elektrolit kuat

Hasil kali aktivitas kation dan anion.

AxBy xA+H + yB-H

E = (Ex) (Ey)Hubungan aktivitas ion-ion dan konsentrasi larutan :

E = c f c = konsentrasi molar ionf = koefisien aktivitas ion (molar)Hubungan aktivitas ion-ion dan molalitas

E = m Km = molalitasK !koefisien aktivitas molal



Arus listrik yg dilewatkan pada larutan encer H2SO4 dgn menggunakanelektroda platina selama 1 jam. Elektrolisa tersebut dpt memisahkan336 ml campuran H2 dan O2 pada keadaan STP. Hitung arus listrik ygdipakai!

Problems from text book´Fundamentals of Physical Chemistryµ

Samuel H. Maron Lando and Jerome B. LandoChapter XIII. Solutions of Electrolytes

³Kimia Fisik untuk Universitas´ Tony Bird

Bab 9. Larutan Elektrolit

larutan elektrolit&nonelektrolit eny edited

Documents